JP4727485B2 - Optical transmission equipment - Google Patents
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Description
本発明は、信号光のアッド/ドロップ(add/drop)が行われ、信号波長数が任意に変化する光伝送装置に関する。 The present invention relates to an optical transmission apparatus in which signal light is added / dropped and the number of signal wavelengths is arbitrarily changed.
マルチメディアネットワークの進展に伴い、通信トラフィックの需要は飛躍的に増大し
、光増幅器を用いた光信号を多中継増幅するWDM(Wavelength Division Multiplexing)伝送システムが、マルチメディア社会における通信システムの経済化を図る上で大きな役割を果たしている。
With the development of multimedia networks, the demand for communication traffic has increased dramatically, and the WDM (Wavelength Division Multiplexing) transmission system that multi-amplifies optical signals using optical amplifiers has made the communication system more economical in the multimedia society. It plays a big role in planning.
近年、コスト及びサイズが重視される都市内メトロ・コア網に対して活発にWDMシステムが導入されてきている。これに伴い、WDMシステムを構成する各局内には光分岐挿入装置(OADM: Optical Add Drop Multiplexer)の導入が進んでいる。 In recent years, WDM systems have been actively introduced for urban metro core networks where cost and size are important. Along with this, introduction of an optical add / drop multiplexer (OADM) is progressing in each station constituting the WDM system.
光伝送装置としてのOADM装置(ノード)の従来構成を図8に示す。光回路構成としては、伝送路から送られてくるWDM信号光とSV(Supervisory)光(監視信号光)からSV
光のみをSVフィルタ1により分波し、O/E(光/電気)変換器2により電気信号に変換する。
A conventional configuration of an OADM device (node) as an optical transmission device is shown in FIG. As an optical circuit configuration, the WDM signal light and the SV (Supervisory) light (supervisory signal light) sent from the transmission line are converted into the SV.
Only the light is demultiplexed by the
WDM信号光はAWG(Arrayed Waveguide Grating:波長周回性アレイ導波路回折格子型光フィルタ)3を用いて各チャネル(ch)に分波される。また、各チャネルに対し、光ス
イッチ4によって信号光のアッド/ドロップが行われる。アッド、又はスルーされた信号光は、再びAWG5により合波される。
The WDM signal light is demultiplexed into each channel (ch) using an AWG (Arrayed Waveguide Grating) 3. Further, signal light is added / dropped by the optical switch 4 for each channel. The added or passed signal light is multiplexed again by the AWG 5.
合波されたWDM信号光は、アンプ6への入力パワーをモニタするための分波器7及び光検出器8を備えたEDFA(Erbium-Doped Fiber-Optical Amplifier:エルビウム添加
光ファイバアンプ)9により増幅された後、E/O(電気/光)変換器10により生成され
たSV光と合波器11で合波された後、伝送路に送られる。
The combined WDM signal light is sent from an EDFA (Erbium-Doped Fiber-Optical Amplifier) 9 equipped with a duplexer 7 and a
制御回路については、O/E変換器2によるSV光のO/E変換により得られた監視信号から、上流のノードより転送されてきた、チャネル毎にどのノードでドロップされているかの情報(ドロップノード番号)を、ノード番号情報受信回路12で得る。ノード番号情報受信回路12は、各チャネルについて、ドロップノード番号に基づき、ASE(Amplified Spountaneous Emission)光が幾つのノードを経て自ノードに到着しているのか(ASEが通過したノード数:ASE伝送ノード数)を算出する。
As for the control circuit, information about which node is dropped for each channel (dropped) transferred from the upstream node from the monitoring signal obtained by the O / E conversion of the SV light by the O /
このようなASEの情報と、予めノード内に情報として格納されているASEの伝送ノード数とASEパワーの関係式(図8のブロック14)より、ASEパワー算出回路15が各チャネルのASEパワーを算出し、さらに各チャネルのASEパワーの和を算出する。このようなASEパワーの情報は、EDFA9に送られる。また、O/E変換器2により得た監視信号から、信号を含む波長数が波長数情報受信回路13で算出され、波長数情報がEDFA9に送られる。これらの情報は、EDFA9に設けられたALC目標値決定回路16に入力される。
From such ASE information and the relational expression (
ALC目標値決定回路16は、ASEパワーの情報,波長数情報,及びEDFA9の入力パワーの光検知器8により得られる入力トータルパワー(S(信号)+ASE)の情報を基に、アンプ6からの各チャネルの信号出力が一定になるような、出力トータルパワー(S
+ASE)の制御目標値(ALC(Automatic Level Control:出力一定制御)目標値)を算出し決定する。
The ALC target
A control target value (ALC (Automatic Level Control) target value) of + ASE) is calculated and determined.
アンプ6は、ALC制御回路を含んでおり、ALC制御回路は、アンプ6からの出力される信号光のパワー(出力トータルパワー)がALC目標値となるように、アンプ6の利得を制御する出力一定制御(ALC)を行う。
The
なお、ノード番号情報受信回路12で得られたドロップノード番号や、SW4で信号がドロップされたことを示す情報(ドロップノード番号としての自ノードのノード番号)は、ノード番号情報送信回路17に送られ、ノード番号情報として、E/O変換器10に送信される。また、波長数情報受信回路13で得られた波長数情報や、SW4で信号がアッドされたことを示す情報(自ノードでアッドされた波長情報)は、波長数情報送信回路18に与えられる。波長数情報送信回路18は、波長数情報をE/O変換器10に入力する。E/O変換器10は、ノード番号情報や波長数情報を含むSV光を生成し、合波器11に送出する。
Note that the drop node number obtained by the node number
本発明に関連する先行技術文献として、例えば、以下の特許文献1に開示された技術がある。
しかしながら、図8に示した従来技術では、ALC目標値を決定するためのパラメータとしてのASEパワーの情報を得るために、SVチャネルを用いて、ノード番号情報や波長数情報を得ている。このため、SVチャネル,SVチャネルに対するO/E変換器2及びE/O変換器10,ノード番号受信回路12,波長数情報受信回路13,ノード番号送信回路17,及び波長数情報送信回路18のような、ノード番号情報及び波長数情報を隣接ノードとの間で送受信するための電気回路が必要となる。さらに、ノード間の通信(S
V光の送受信)のために、WDM信号に対するSV光の合波/分波が必要な複雑なシステ
ムとなっていた。
さらに、SV光による情報は、最も上流のノードから各ノードに設けられたSV光の送受信回路を経て、順に転送されてくる。このような性質上、数百[ms]程度の転送時間を要し、その転送時間だけALC制御が遅延するおそれがあった。
However, in the prior art shown in FIG. 8, node number information and wavelength number information are obtained using the SV channel in order to obtain ASE power information as a parameter for determining the ALC target value. Therefore, the SV channel, the O /
In order to transmit and receive V light, a complex system is required that requires multiplexing / demultiplexing of the SV light with respect to the WDM signal.
Further, the information by the SV light is sequentially transferred from the most upstream node through the SV light transmitting / receiving circuit provided at each node. Due to this property, a transfer time of about several hundreds [ms] is required, and there is a possibility that the ALC control is delayed by the transfer time.
また、一般に、ASEは光増幅器の増幅帯域内に生じるので、チャネルを含む信号帯域より外の波長でASEをモニタすることも可能であるが、図8に示される従来技術では、WDM信号光がAWG3により各チャネルに分波され、AWG5により再び合波される過程で、チャネルを含む信号帯域より外れた光は出力されないため、チャネルを含む信号帯域より外の波長でASEをモニタすることはできない。 In general, since ASE occurs in the amplification band of the optical amplifier, it is possible to monitor ASE at a wavelength outside the signal band including the channel. However, in the conventional technique shown in FIG. In the process of demultiplexing to each channel by AWG3 and recombining by AWG5, light outside the signal band including the channel is not output, so ASE cannot be monitored at a wavelength outside the signal band including the channel. .
本発明の目的は、構成を簡易化しつつ、適正な出力一定制御を可能とする光伝送装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an optical transmission apparatus capable of appropriate output constant control while simplifying the configuration.
本発明は、上記した目的を達成するため、以下の手段を採用する。 The present invention employs the following means in order to achieve the above-described object.
即ち、本発明は、波長多重信号に含まれる各波長の光パワーを測定する手段と、
各波長の光パワーの測定値を所定の閾値と比較する手段と、
閾値以上の光パワーの測定値の合計値を、信号光パワーの合計値として算出する手段と、
閾値未満の光パワーの測定値の合計値を、ASEパワーの合計値として算出する手段と、
閾値以上の光パワーの測定値の数を、前記波長多重信号に含まれる信号光の波長数として算出する手段と、
前記信号光パワーの合計値と、前記ASEパワーの合計値との比と信号対ASE比として算出する手段と、
前記波長多重信号を増幅する光アンプと、
前記光アンプに入力される前記波長多重信号の光パワーを測定する手段と、
前記光アンプから出力される波長多重信号における各波長の光パワーが一定となる前記光アンプの出力一定制御を実行するために、前記波長数,前記信号対ASE比,及び前記波長多重信号の光パワーの測定値を用いて、前記出力一定制御の目標値を決定する手段とを含む光伝送装置である。
That is, the present invention comprises means for measuring the optical power of each wavelength included in the wavelength multiplexed signal;
Means for comparing the measured value of the optical power of each wavelength with a predetermined threshold;
Means for calculating a total value of measured values of optical power equal to or higher than a threshold as a total value of signal light power;
Means for calculating a total value of optical power measurements below a threshold value as a total value of ASE power;
Means for calculating the number of measured values of optical power equal to or greater than a threshold as the number of wavelengths of signal light included in the wavelength multiplexed signal;
Means for calculating a ratio of the total value of the signal light power and the total value of the ASE power and a signal-to-ASE ratio;
An optical amplifier for amplifying the wavelength division multiplexed signal;
Means for measuring the optical power of the wavelength multiplexed signal input to the optical amplifier;
In order to carry out output constant control of the optical amplifier in which the optical power of each wavelength in the wavelength multiplexed signal output from the optical amplifier is constant, the number of wavelengths, the signal-to-ASE ratio, and the light of the wavelength multiplexed signal Means for determining a target value for the constant output control using a measured power value.
本発明によれば、閾値を用いて波長多重信号に含まれる各波長の光が信号光かASE光かが判定され、信号光の光パワーの合計値と、ASE光の光パワーの合計値とに基づきS/ASE比が算出される。また、信号光の測定値の数から波長数が算出される。 According to the present invention, it is determined whether light of each wavelength included in the wavelength multiplexed signal is signal light or ASE light using a threshold, and the total value of the optical power of the signal light and the total value of the optical power of the ASE light The S / ASE ratio is calculated based on the above. Further, the number of wavelengths is calculated from the number of measured values of signal light.
このように、本発明による光伝送装置では、出力一定制御(ALC)の目標値を得るためのパラメータが、SVチャネルの情報からではなく、波長多重信号から自装置内で生成される。このため、従来技術のような、隣接ノードとSVチャネルを用いて監視信号をやりとりするような複雑な構成を要しない。即ち、光伝送装置の構成が簡易となる。 As described above, in the optical transmission apparatus according to the present invention, the parameter for obtaining the target value of constant output control (ALC) is generated in the own apparatus from the wavelength multiplexed signal, not from the SV channel information. For this reason, the complicated structure which exchanges a monitoring signal using an adjacent node and SV channel like a prior art is not required. That is, the configuration of the optical transmission device is simplified.
また、出力一定制御の目標値を得るためのパラメータが自装置内で生成されるので、従来技術のように、監視信号の到着の遅れによって出力一定制御が遅延することがない。即ち、出力一定制御の高速化を図ることができる。 In addition, since the parameter for obtaining the target value of the constant output control is generated in the own apparatus, the constant output control is not delayed due to the arrival delay of the monitoring signal as in the prior art. That is, the speed of the constant output control can be increased.
好ましくは、本発明による光伝送装置は、前記波長多重信号をチャネル毎の光に分波する分波器と、
前記分波器によって分波された各チャネルの光が通過する光路上に配置され、光路を通過する信号光のドロップ,及び光路に対する信号光のアッドを行うアッド/ドロップ部と、
前記アッド/ドロップ部を経た各チャネルの光を合波した波長多重信号を生成する合波器とをさらに含み、
前記各波長の光パワーを測定する手段は、各アッド/ドロップ部の下流側の光路上に配置され、光路を通過する光を前記合波器に向かう第1の方向と第2の方向とに分岐させる分岐部と、第2の方向に分岐した光のパワーを検知する光検知部とを含む。
Preferably, the optical transmission device according to the present invention includes a duplexer that demultiplexes the wavelength-multiplexed signal into light for each channel;
An add / drop unit that is disposed on an optical path through which light of each channel demultiplexed by the demultiplexer passes, drops signal light that passes through the optical path, and adds signal light to the optical path;
A multiplexer that generates a wavelength multiplexed signal obtained by multiplexing the light of each channel that has passed through the add / drop unit;
The means for measuring the optical power of each wavelength is disposed on the optical path downstream of each add / drop unit, and the light passing through the optical path is divided into a first direction and a second direction toward the multiplexer. A branching section for branching and a light detecting section for detecting the power of the light branched in the second direction.
また、好ましくは、本発明による光伝送装置は、波長多重信号を2方向に分岐させる分岐部と、
前記分岐部から一方向に分岐した波長多重信号に含まれる所定波長の信号光を選択してドロップする第1の波長選択スイッチと、
前記分岐部からもう一つの方向に分岐した波長多重信号に対して所定波長の信号光をアッドする第2の波長選択スイッチとをさらに含み、
前記各波長の光パワーを測定する手段は、前記第2の波長選択スイッチから出力される波長多重信号に含まれる各波長の光パワーを夫々測定する光チャネルモニタ部を含む。
Preferably, the optical transmission apparatus according to the present invention includes a branching unit that branches the wavelength multiplexed signal in two directions,
A first wavelength selective switch that selects and drops signal light of a predetermined wavelength included in a wavelength multiplexed signal branched in one direction from the branching unit;
A second wavelength selective switch for adding signal light of a predetermined wavelength to the wavelength multiplexed signal branched in another direction from the branching unit;
The means for measuring the optical power of each wavelength includes an optical channel monitor for measuring the optical power of each wavelength included in the wavelength multiplexed signal output from the second wavelength selective switch.
本発明によれば、構成を簡易化しつつ、適正な出力一定制御を可能とする光伝送装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical transmission apparatus which enables appropriate output constant control can be provided, simplifying a structure.
また、AWG等の、チャネルを含む信号帯域より外れた光を出力しないデバイスを用いた場合であっても、ASE量を測定し、適正な出力一定制御することができる。 Further, even when a device such as AWG that does not output light out of the signal band including the channel is used, the ASE amount can be measured and appropriate output constant control can be performed.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the embodiment is an exemplification, and the present invention is not limited to the configuration of the embodiment.
〔実施形態の概要〕
図1及び図2は、本発明の実施形態に係る光伝送装置(OADM装置(ノード))の構成例(光伝送装置20)を示す図である。光伝送装置20は、WDM信号の伝送路上に、他のノードとともに、他のノードと直列に接続された状態で配置される。
[Outline of Embodiment]
1 and 2 are diagrams showing a configuration example (optical transmission apparatus 20) of an optical transmission apparatus (OADM apparatus (node)) according to an embodiment of the present invention. The
図1において、光伝送装置20は、光回路構成として次の構成を有している。上流側の伝送路には、分波器としてのAWG21が接続されている。AWG21には、伝送路からのWDM信号(波長多重信号)が入力される。AWG21は、WDM信号を各チャネル(波
長:チャネル数n(nは0を除く自然数))に分波する。
In FIG. 1, the
各チャネルに対応する光の光路上には、アッド/ドロップ部としての光スイッチ(SW)22が配置されている。SW22は、チャネル毎に用意されている(但し、図1には、1
つのSW22のみを図示)。SW22は、対応する波長の光を自ノードへドロップしたり
、対応する波長の光を自ノードからアッドしたりする。
An optical switch (SW) 22 as an add / drop unit is disposed on the optical path of light corresponding to each channel. The
Only one SW22 is shown). The
SW22の出力側の光路上には、SW22から出射した光の一部を2方向に分岐させる光スプリッタ23(分岐部)が設けられている。光スプリッタ23から一方向(第1の方向)に分岐した光は、複数のチャネルを合波する合波器としてのAWG24に入射される。一方、光スプリッタ23から他方向(第2の方向)に分岐した光は、光検知器(PD:Photo Detector (Photo Diode))25に入射される。光スプリッタ23及びPD25は、チャネル毎に用意されている。
On the optical path on the output side of the
AGW24で合波されたWDM信号は、EDFA26に入射される。EDFA26は、AWG24から入射されたWDM信号を2方向に分岐する光スプリッタ27と、光スプリッタ27から一方向に分岐したWDM信号が入力される光アンプ28と、光スプリッタ27から他方向に分岐したWDM信号が入力される光検知器(PD)29とを備えている。光アンプ28は、入射されたWDM信号を増幅して出射する。光アンプ28から出射されたWDM信号は、下流側の伝送路に送出される。
The WDM signal combined by the
また、光伝送装置20は、制御回路構成として、次の構成を有している。即ち、図2に示すように、光伝送装置20は、チャネル毎のPD25に接続された複数の信号有無検出回路30を備えている。複数の信号有無検出回路30には、波長数算出回路31と、信号パワー算出回路32と、ASEパワー算出回路33とが接続されている。信号パワー算出回路32及びASEパワー算出回路33は、S/ASE比算出回路34に接続されている。S/ASE比算出回路34は、EDFA26内に設けられたALC目標値決定回路35に接続されている。ALC目標値決定回路35は、PD29に接続されている。
The
各PD25は、入射された光を検出し(電気信号に変換し)、そのチャネルの光パワーをモニタ(測定)する。光パワーの測定値(モニタ値)は、対応する信号有無検出回路30に入力される。
Each
信号有無検出回路30は、所定の閾値を有しており、入力される光パワーの測定値が閾値を超えているか否かを以て、そのチャネルの信号光の有無を判定する。信号有無検出回
路30は、測定値と閾値とを比較する。このとき、測定値が閾値を超える場合には、信号有無検出回路30は、チャネルに信号光があると判定し、測定値を波長数算出回路31及び信号パワー算出回路32へ出力する。これに対し、信号有無検出回路30は、測定値が閾値を超えない場合には、チャネルに信号光がない(ASE光のみである)と判定し、測定値をASEパワー算出回路33へ出力する。
The signal presence /
波長数算出回路31は、信号有無検出回路30から入力される測定値の数を計数することで、EDFA26で増幅されるWDM信号の波長数を算出する。波長数算出回路31は、算出した波長数を決定部としてのALC目標値決定回路35に入力する。
The wavelength
信号パワー算出回路32は、信号有無検出回路30から入力される測定値の合計値を算出し、この合計値をトータル信号光パワーとしてS/ASE比算出回路34に入力する。ASEパワー算出回路33は、信号有無検出回路30から入力される測定値の合計値を算出し、この合計値をトータルASEパワーとしてS/ASE比算出回路34に入力する。
The signal
S/ASE比算出回路34は、トータル信号光パワーとトータルASEパワーとの比から、S/ASE比(信号対ASE比)を算出し、ALC目標値決定回路35に入力する。
The S / ASE
ALC目標値決定回路35は、波長数,S/ASE比に加えて、PD29から、光アンプ28に入力されるWDM信号(信号光+ASE光)のパワーの測定値を、入力トータルパワー(S(信号)+ASE)として受け取る。ALC目標値決定回路35は、これらの情報を用いて、各チャネルの信号出力が一定になるような、出力トータルパワー制御目標値(A
LC目標値)を算出及び決定する。
In addition to the number of wavelengths and the S / ASE ratio, the ALC target
LC target value) is calculated and determined.
光アンプ28は、ALC制御回路を含んでおり、ALC目標値決定回路35で決定されたALC目標値は、ALC制御回路に設定される。ALC制御回路は、ALC目標値に基づくALC制御を実行する。即ち、ALC制御回路は、光アンプ28から出力されるWDM信号において、各チャネルの信号出力が一定になるように、光アンプ28から出力されるWDM信号(光出力)とALC目標値との誤差に応じて光アンプ28の利得を制御する。
The
光伝送装置20によると、従来技術(図8)で説明したような、監視信号チャネル(SV
チャネル)と、これに関わる電気回路(O/E変換器,E/O変換器,ノード番号情報受信/送信回路,波長数情報受信/送信回路)が省略されている。また、隣接ノードとの間で
SV光を送受信するための構成も省略されている。したがって、従来技術に比べて装置構成が簡易となっている。
According to the
(Channel) and electric circuits related thereto (O / E converter, E / O converter, node number information reception / transmission circuit, wavelength number information reception / transmission circuit) are omitted. In addition, the configuration for transmitting and receiving SV light between adjacent nodes is also omitted. Therefore, the apparatus configuration is simplified as compared with the prior art.
さらに、光伝送装置20では、ALC目標値を算出するための情報のやり取りが自ノード内で閉じているため、数十[μs]程度という充分に高速なALC制御速度を実現するこ
とができる。
Furthermore, in the
〔具体例〕
具体例として、図1及び2に示した光伝送装置20の詳細(具体例)を説明する。光伝送装置20に適用される最大波長数は40波であり、光伝送装置20(自ノード)に到達するまでの伝送ノード数は16ノードと仮定する。AWG21及び24の帯域幅は0.1[n
m]である。また、1ノード伝送での受信OSNR(光信号対雑音比)は、26[dB]であ
り、光検知器(PD)23での信号光パワーは−10[dBm/ch]とする。
〔Concrete example〕
As a specific example, details (specific example) of the
m]. The reception OSNR (optical signal-to-noise ratio) in one-node transmission is 26 [dB], and the signal light power at the photodetector (PD) 23 is −10 [dBm / ch].
また、EDFA26に入射されるASEのスペクトル形状が複雑になるパターンの代表として、図3に示すような場合を仮定する。即ち、
(1)信号光はチャネル(Ch)1のみに存在し、16ノード伝送された状態である。
(2)Ch6,11,16,21,26,31,36には信号光がなく、ASEのみが16ノード伝送された状態
である。
(3)Ch7,12,17,22,27,32,37では、信号光は8ノード伝送後にドロップされ、その後、A
SEのみが8ノード伝送された状態である。
(4)Ch8,13,18,23,28,33,38では、信号光は12ノード伝送後にドロップされ、その後、
ASEのみが4ノード伝送された状態である。
(5)Ch9,14,19,24,29,34,39では、信号光は14ノード伝送後にドロップされ、その後、
ASEのみが2ノード伝送された状態である。
(6)Ch10,15,20,25,30,35,40では、信号光は15ノード伝送後にドロップされ、その後、ASEのみが1ノード伝送された状態とする。
Further, a case as shown in FIG. 3 is assumed as a representative pattern in which the spectral shape of the ASE incident on the
(1) The signal light exists only in the channel (Ch) 1 and is transmitted in 16 nodes.
(2) There is no signal light in Ch6, 11, 16, 21, 26, 31, 36, and only ASE is transmitted in 16 nodes.
(3) In Ch7,12,17,22,27,32,37, the signal light is dropped after 8-node transmission, then A
Only SE is transmitted in 8 nodes.
(4) In Ch8, 13, 18, 23, 28, 33, 38, the signal light is dropped after 12-node transmission,
Only ASE is transmitted in 4 nodes.
(5) In Ch9, 14, 19, 24, 29, 34, 39, the signal light is dropped after 14-node transmission, and then
Only the ASE is transmitted in two nodes.
(6) In Ch10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, the signal light is dropped after 15 nodes are transmitted, and then only ASE is transmitted for 1 node.
伝送ノード数とOSNRとは、図4に示すグラフで表される関係を有している。また、伝送ノード数と各チャネルのPD23で検出されるASEパワーとは、図5に示すグラフで表される関係を有している。
The number of transmission nodes and the OSNR have a relationship represented by the graph shown in FIG. Further, the number of transmission nodes and the ASE power detected by the
図6は、各チャネルのPD23で検出される信号光及びASEパワーのスペクトルを示すグラフである。このようなスペクトルを持つWDM信号(信号光+ASE)がEDFA26に入力される。
FIG. 6 is a graph showing the spectrum of signal light and ASE power detected by the
各信号有無検出回路30に設定される閾値は、例えば次のようにして決定される。即ち、図5に示すように、ASEは16ノード伝送されたとしても−24[dBm]以下である。このため、閾値として、−24[dBm]以上の数値が決定される。この例では、閾値として−23[dBm]が決定される。
The threshold value set in each signal presence /
信号有無検出回路30は、PD23での受光パワーが−23[dBm]以上であれば、この受光パワー(測定値)は信号光パワーである(即ち、チャネルが信号光を有する)と判定する。これに対し、受光パワーが−23[dBm]未満であれば、信号有無検出回路30は、受光パワーはASEパワーのみである(即ち、チャネルが信号光を有しない)と判定する。このような閾値で、各チャネルの信号光の有無が検出される。
If the light reception power at the
信号パワー算出回路32は、信号光が存在するチャネルのトータルパワー(トータル信
号光パワー)を算出する。この例では、信号パワー算出回路32で算出されるトータル信
号光パワーは、−9.8[dBm]となる。
The signal
ASEパワー算出回路33は、信号光が存在しないチャネルのトータルパワー(トータ
ルASEパワー)を算出する。この例では、ASEパワー算出回路32で算出されるトー
タルASEパワーは、−12.1[dBm]となる。
The ASE
S/ASE比算出部34は、トータル信号光パワーとトータルASEパワーの比から、S/ASE比を算出する。この例では、S/ASE比算出部34で算出されるS/ASE比は、2.1[dB]となる。
The S / ASE
さらに、波長数算出回路31は、信号光が存在するチャネルの合計値(閾値以上の受光
パワー測定値の合計値)を波長数として算出する。この例では、波長数算出回路31で算
出される波長数は1[波]となる。これらのS/ASE比と波長数とがEDFA26のALC目標値決定回路35に入力される。
Furthermore, the wavelength
EDFA26のALC目標値決定回路35では、S/ASE比,波長数,PD29からの入力トータルパワーを元に、ALC目標値を算出する。最初に、ALC目標値決定回路35は、以下の〈式1〉を用いて、“Pase_in”を算出する。“Pase_in”は、光アンプ
28に入力されるASEパワーである。
The ALC target
Pase_in[mW] = Ptotal_in[mW] / (1+(S/ASE[真数]) ・・・〈式1〉
〈式1〉において、“Ptotal_in”は、光アンプ28の入力側のモニタPD(PD29)から入力される、光アンプ28に入力される入力トータルパワー(S+ASE)を示す。“S/ASE”は、S/ASE比算出回路34から入力されるS/ASE比を示す。この例では
、“Ptotal_in”は、0.01[mW]である。このため、ALC目標値決定回路35が算出する“Pase_in”は、0.0038[mW]となる。
Pase_in [mW] = Ptotal_in [mW] / (1+ (S / ASE [true number]) ・ ・ ・ <
In <
次に、ALC目標値決定回路35は、以下の〈式2〉を用いて、“Psig_in”を算出する。“Psig_in”は、光アンプ28に入力される信号光パワーである。
Next, the ALC target
Psig_in[mW/ch] = (Ptotal_in[mW] − Pase_in[mW]) / (波長数) ・・・〈式2〉
この例では、ALC目標値決定回路35によって算出される“Psig_in”は、0.0061[mW/ch]となる。
Psig_in [mW / ch] = (Ptotal_in [mW] − Pase_in [mW]) / (number of wavelengths) (Formula 2)
In this example, “Psig_in” calculated by the ALC target
次に、ALC目標値決定回路35は、以下の〈式3〉を用いて、“Pase_out”を算出
する。“Pase_out”は、光アンプ28の入力にASEが含まれない場合における出力A
SEパワーを示す。
Next, the ALC target
Indicates SE power.
Pase_out[dBm] = a*Psig_in[dBm/ch]^2+b*Psig_in[dBm/ch]+c ・・・〈式3〉
〈式3〉において、“^”の記号は、後続する文字が指数であることを示す(後述する
〈式6〉においても同じ)。また、〈式3〉における係数“a”,“b”及び“c”は、EDFAのASE雑音特性によって変化するパラメータである。この例で使用されるEDFA26の場合、a=0.0937,b=3.3786,c=18.9855である。したがって、ALC目標値決定回
路35によって算出される“Pase_out”は、−10[dBm]となる。
Pase_out [dBm] = a * Psig_in [dBm / ch] ^ 2 + b * Psig_in [dBm / ch] + c (Formula 3)
In <
次に、ALC目標値決定回路35は、以下の〈式4〉を用いて、“Ek”を算出する。“Ek”は、光アンプ28の入力にASEが含まれない場合における光アンプ28単体でのASE補正値である。
Next, the ALC target
Ek[dB]=10*log(1+Pase_out[mW]/Psig_out目標値[mW])
=10*log(1+(Pase_out[mW]/(Psig_out目標値[mW/ch]*(波長数))・・・〈式4〉
この例では、Psig_out目標値(信号出力の目標値)は、1.0[mW/ch]である。このため、ALC目標値決定回路35によって算出される“Ek”は、0.42[dB]となる。
Ek [dB] = 10 * log (1 + Pase_out [mW] / Psig_out target value [mW])
= 10 * log (1+ (Pase_out [mW] / (Psig_out target value [mW / ch] * (number of wavelengths))) (Formula 4)
In this example, the Psig_out target value (signal output target value) is 1.0 [mW / ch]. For this reason, “Ek” calculated by the ALC target
次に、ALC目標値決定回路35は、以下に示す〈式5〉を用いて、“Gsig目標値”を算出する。“Gsig目標値”は、信号利得の目標値である。
Next, the ALC target
Gsig目標値[dB]=Psig_out目標値[dBm/ch]−Psig_in[dBm/ch] ・・・〈式5〉
この例では、ALC目標値決定回路35によって算出される“Gsig目標値”は、22.1[dB]となる。
Gsig target value [dB] = Psig_out target value [dBm / ch] −Psig_in [dBm / ch] (Formula 5)
In this example, the “Gsig target value” calculated by the ALC target
次に、ALC目標値決定回路35は、以下に示す〈式6〉を用いて、“Ptotal_out目標値”を算出する。“Ptotal_out目標値”は、各チャネルの信号出力が一定になるような光アンプ28の出力トータルパワー制御目標値,即ちALC目標値である。
Next, the ALC target
Ptotal_out目標値[mW]=10^((Psig_out目標値[dBm]+Ek[dB])/10)
+10^((Pase_in[dBm]+Gsig目標値[dB])/10) ・・・〈式6〉
この例では、ALC目標値決定回路35によって算出される“Ptotal_out目標値”は、1.72[mW]となる。“Ptotal_out目標値”は、光アンプ28のALC制御回路に設定され、ALC制御回路は“Ptotal_out目標値”に基づくALC制御を行う。
Ptotal_out target value [mW] = 10 ^ ((Psig_out target value [dBm] + Ek [dB]) / 10)
+10 ^ ((Pase_in [dBm] + Gsig target value [dB]) / 10) ・ ・ ・ <
In this example, the “Ptotal_out target value” calculated by the ALC target
このように、光アンプ28の出力に発生するASEを考慮したALC制御が行われることによって、波長数によらず、また、信号光がドロップされたノードによらず、各チャネルに対して一定の信号出力を維持することが可能となる。
As described above, the ALC control in consideration of the ASE generated at the output of the
次に、上述した具体例において、各チャネルのPD23に求められる特性は、次の通りである。即ち、最大受光パワーは、16ノード伝送後のASEパワーである−24[dB
m]と信号光パワーである−10[dBm]との和である−9.8[dBm]となる。また、
最小受光パワーは、1ノード伝送後のASEパワーである−36[dBm]となる。したがって、所要ダイナミックレンジは26.2[dB]となる。これは、十分実現可能な特性である。
Next, in the specific example described above, the characteristics required for the
m] and −10 [dBm], which is the signal light power, is −9.8 [dBm]. Also,
The minimum received light power is −36 [dBm], which is the ASE power after one-node transmission. Therefore, the required dynamic range is 26.2 [dB]. This is a sufficiently realizable characteristic.
〈第2の構成例〉
図7は、本発明の実施形態に係る光伝送装置の第2の構成例(光伝送装置40)を示す図である。図7において、図1に示した光伝送装置20(第1の構成例)と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
<Second configuration example>
FIG. 7 is a diagram illustrating a second configuration example (optical transmission apparatus 40) of the optical transmission apparatus according to the embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same components as those of the optical transmission device 20 (first configuration example) shown in FIG.
光伝送装置40は、光伝送装置20におけるAWG21,SW22及びAWG24の代
わりに、分岐部としての光スプリッタ41,ドロップ用のWSS(Wavelength Selecting Switch: 波長選択スイッチ)42(第1の波長選択スイッチ),及びアッド用のWSS43(第2の波長選択スイッチ)を有する。また、光伝送装置40は、光伝送装置20における
光スプリッタ23及びPD25の代わりに、OCM(Optical Channel Monitor: 光チャネルモニタ)44(光チャネルモニタ部)を有している。
In the
光スプリッタ41は、上流側の伝送路からのWDM信号(信号光+ASE)を、WSS42とWSS43とに分配する。WSS42は、自ノード(光伝送装置40)でドロップすべき波長(チャネル)の光を選択してドロップする。WSS43は、自ノード(光伝送装置4
0)で信号光をアッドすべき波長を選択して信号光をアッドする。
The optical splitter 41 distributes the WDM signal (signal light + ASE) from the upstream transmission path to the
In 0), the wavelength to which the signal light is to be added is selected to add the signal light.
OCM44は、各チャネル(1〜n)における光パワーをそれぞれモニタ(測定)し、各チャネルの光パワーの測定値を、波長数算出回路31A,信号パワー算出回路32A,及びASEパワー算出回路33Aに入力する。
The
波長数算出回路31は、第1の構成例で説明した信号光の有無を判定するための閾値を有しており、OCM44から入力される各チャネルの光パワー(測定値)を閾値と比較し、閾値以上の測定値の数を計数し、その合計値を波長数として算出し、ALC目標値決定回路35に入力する。
The wavelength
信号パワー算出回路32Aは、第1の構成例で説明した信号光の有無を判定するための閾値を有しており、OCM44から入力される各チャネルの光パワー(測定値)を閾値と比較し、閾値以上の測定値の合計値をトータル信号パワーとして算出し、S/ASE比算出回路34に入力する。
The signal
信号パワー算出回路33Aは、第1の構成例で説明した信号光の有無を判定するための閾値を有しており、OCM44から入力される各チャネルの光パワー(測定値)を閾値と比較し、閾値未満の測定値の合計値をトータルASEパワーとして算出し、S/ASE比算出回路34に入力する。
The signal
S/ASE比算出回路34及びEDFA26の構成は、第1の構成例(光伝送装置20)と同様であり、EDFA26では、第1の構成例について説明した手法によって、光アンプ28からの出力において各チャネルの信号出力が一定となるようにALC制御が実行される。
The configurations of the S / ASE
20,40・・・光伝送装置(OADM装置)
21,24・・・AWG
22・・・光スイッチ
23,27・・・光スプリッタ
25,29・・・光検知器(PD)
28・・・光アンプ
30・・・信号有無検出回路
31,31A・・・波長数算出回路
32,32A・・・信号パワー算出回路
33,33A・・・ASEパワー算出回路
34・・・S/ASE比算出回路
35・・・ALC目標値決定回路
20, 40 ... Optical transmission equipment (OADM equipment)
21, 24 ... AWG
22 ...
28 ...
Claims (3)
前記分波された各チャネル内の各波長の光パワーを測定する手段と、
前記分波された光を合波した波長多重信号を生成する合波器と、
前記合波した波長多重信号を増幅する光アンプと、
前記各波長の光パワーの測定値を所定の閾値と比較する手段と、
閾値以上の光パワーの測定値の合計値を、信号光パワーの合計値として算出する手段と、
閾値未満の光パワーの測定値の合計値を、ASEパワーの合計値として算出する手段と、
閾値以上の光パワーの測定値の数を、前記波長多重信号に含まれる信号光の波長数として算出する手段と、
前記信号光パワーの合計値と、前記ASEパワーの合計値との比を信号対ASE比として算出する手段と、
前記光アンプに入力される前記波長多重信号の光パワーを測定する手段と、
前記光アンプから出力される波長多重信号における各波長の光パワーが一定となる前記光アンプの出力一定制御を実行するために、前記波長数,前記信号対ASE比,及び前記波長多重信号の光パワーの測定値を用いて、前記出力一定制御の目標値を決定する手段とを含む光伝送装置。 A demultiplexer that inputs a wavelength-multiplexed signal and demultiplexes it into light for each channel;
Means for measuring the optical power of each wavelength in each of the demultiplexed channels;
A multiplexer for generating a wavelength multiplexed signal obtained by multiplexing the demultiplexed light;
An optical amplifier for amplifying the combined wavelength multiplexed signal;
Means for comparing the measured value of the optical power of each wavelength with a predetermined threshold;
Means for calculating a total value of measured values of optical power equal to or higher than a threshold as a total value of signal light power;
Means for calculating a total value of optical power measurements below a threshold value as a total value of ASE power;
Means for calculating the number of measured values of optical power equal to or greater than a threshold as the number of wavelengths of signal light included in the wavelength multiplexed signal;
Means for calculating a ratio of the total value of the signal light power and the total value of the ASE power as a signal-to-ASE ratio;
Means for measuring the optical power of the wavelength multiplexed signal input to the optical amplifier;
In order to carry out output constant control of the optical amplifier in which the optical power of each wavelength in the wavelength multiplexed signal output from the optical amplifier is constant, the number of wavelengths, the signal-to-ASE ratio, and the light of the wavelength multiplexed signal Means for determining a target value for the constant output control using a measured power value.
前記各波長の光パワーを測定する手段は、各アッド/ドロップ部の下流側の光路上に配置され、光路を通過する光を前記合波器に向かう第1の方向と第2の方向とに分岐させる分岐部と、第2の方向に分岐した光のパワーを検知する光検知部とを含む
請求項1に記載の光伝送装置。 The signal light is disposed between the demultiplexer and the multiplexer on the optical path through which the demultiplexed light passes, and the signal light is dropped through the optical path, and the signal light is added to the optical path. An add / drop unit for performing
The means for measuring the optical power of each wavelength is disposed on the optical path downstream of each add / drop unit, and the light passing through the optical path is divided into a first direction and a second direction toward the multiplexer. The optical transmission device according to claim 1, comprising: a branching unit that branches and a light detection unit that detects power of light branched in the second direction.
前記分岐部から一方向に分岐した波長多重信号に含まれる所定波長の信号光を選択してドロップする第1の波長選択スイッチと、
前記分岐部からもう一つの方向に分岐した波長多重信号に対して所定波長の信号光をアッドする第2の波長選択スイッチとをさらに含み、
前記各波長の光パワーを測定する手段は、前記第2の波長選択スイッチから出力される波長多重信号に含まれる各波長の光パワーを夫々測定する光チャネルモニタ部を含む
請求項1に記載の光伝送装置。 A branching section for branching the wavelength multiplexed signal in two directions;
A first wavelength selective switch that selects and drops signal light of a predetermined wavelength included in a wavelength multiplexed signal branched in one direction from the branching unit;
A second wavelength selective switch for adding signal light of a predetermined wavelength to the wavelength multiplexed signal branched in another direction from the branching unit;
The means for measuring the optical power of each wavelength includes an optical channel monitor that measures the optical power of each wavelength included in the wavelength multiplexed signal output from the second wavelength selective switch. Optical transmission device.
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